• Carbon letters
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• 제6권1호
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• pp.6-14
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• 2005

The study of mechanical properties and fracture behaviour of carbon/carbon composites is significant to its application and development. These are dependent on microstructure and properties of reinforcing fibers and matrix, fiber/matrix interface and porosity/cracks present in the composites. In the present studies high-density carbon/carbon composites have been prepared using PAN and various pitch based carbon fibers as reinforcements and pitch as matrix with repeated densification cycles using high-pressure impregnation and carbonization technique. Scanning electron microscopy has been used to study the fracture behaviour of the highly dense composites and correlated with structure of the composites. The geometry of reinforcement and presence of unfilled voids/cracks was found to influence the path of crack propagation and thereby the strength of composites. The type of stresses (tensile or compressive) accumulated also plays an important role in fracture of composites.

• Fibers and Polymers
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• 제6권2호
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• pp.108-112
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• 2005

Nanocomposite films were prepared by casting the solution of polyacrylonitrile (PAN) and single wall nanotube (SWNT) in nitric acid subsequent to sonication. Even though SWNT shows good dispersion visually, the reinforcing effect was not satisfactory. The G-band Raman spectra of the drawn film clearly demonstrated that SWNTs in the film are well-oriented along the drawing axis of the film. The electrical resistivity of the film prepared using nitric acid was lower than that of the film using DMF. Thus, nitric acid is presumably more effective in dispersing nanotubes than DMF.

• Advances in materials Research
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• 제11권3호
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• pp.211-224
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• 2022

The shrinkage and the mechanical properties of polypropylene hybrid fiber reinforced mortar PHFRM were investigated in this study. Mortars were prepared with limestone crushing sand, Portland cement and polypropylene hybrid fibers PHF. Two types of virgin fibers, having the same length (30 mm) were used for reinforcing test mortars, fibers in diameter of 0.45 mm, used by PLAST BROS factory of Bordj Bou Arreridj (Algeria) for the fabrication of brooms (for household cleaning) and fibers in diameter of 0.25 mm, available on the market, having multiple applications. In this investigation, it was aimed to study the total and autogenous shrinkage, the flexural and compressive strength of mortars based on hybrid fibers. As a result, PHF have negatively affected the mortar workability. However, shrinkage risk was reduced and coarser fibers (PF45) were most effective for reducing shrinkage risk. The mechanical performances and the ductility of PHFRM were also enhanced.

• Composites Research
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• 제15권1호
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• pp.21-31
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• 2002

기존 굴착식 기술의 단점을 극복하기 위해 다양한 비굴착 보수-보강기술이 개발되고 시도되었으나, 이제까지 개발된 비굴착 기술들은 높은 공사비용과 시공의 불편함이라는 결점을 갖고 있다. 본 연구에서는 VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)과 유리섬유 고분자 복합재료를 이용해 지하매설관을 보수-보강하는 연구를 수행하였다. 개발된 공법은 기존 기술보다 적은 비용과 공사 시간을 필요로 하며 사용되는 장비 또한 간단하다. 신뢰성 있는 공정을 위해 유연한 금형의 역할을 하는 보강재에 수지를 주입한 후, 가압과 진공을 가하는 방법이 시도되었으며, 상용 유전장치인 LACOMCURE를 사용하여 RTM 공정 중 수지의 함침과 경화 상태를 추적하였다. 연구결과를 통해, 적절한 공정 변수 및 온라인 경화 모니터링 기법을 적용한 본 공법이 기존 방법에 비해 많은 장점을 가짐을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제25권6호
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• pp.205-210
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• 2012

전기저항 측정법을 이용하여 단일 탄소섬유의 인장 실험을 실시하였다. 탄소섬유의 전도성을 이용하여 인장하중에 따른 신율과 전기저항 변화도간의 관계를 연구하였다. 섬유 인장 과정동안에 일정 신율 거리상 응력과 전기저항 변화율간의 상관관계를 통계적으로 정리하였다. 결과에 대해 추세선을 그어 섬유의 변형에 따른 거동 모델을 구성하였다. 프레그먼테이션 시편을 이용하여 인장 실험에 따른 인장 응력이 재료 내부로 전달되면서, 시편 내부 탄소섬유에도 인장 응력이 가해져 기지보다 섬유가 먼저 파괴되었다. 이 경우 탄소섬유의 전기저항 변화도를 측정한 결과 값을 탄소섬유의 거동 모델에 대입하여 프레그먼테이션 시편 내부에 있었던 탄소섬유의 거동을 분석할 수 있었다. 탄소섬유의 인장 신율을 예측하고 프레그먼테이션 시편의 실제 신율을 비교하여 섬유와 기지 사이에 발생된 섬유 미끌림 정도를 확인하였다. 섬유 미끌림 정도의 수치가 클 경우, 기지와 섬유 간 계면 상태가 약한 접합의 상태였다. 이러한 결과를 확인하기 위해서 접착일 평가법을 이용하였으며, 두 실험법의 결과, 동일한 경향임을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.314-320
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• 2022

건축자재에서 사용되는 보강 섬유의 기능은 휨하중에 대한 저항력 유지, 건조 수축에 의한 균열 방지 기능 등을 목적으로 하고 있다. 고밀도 섬유 시멘트 복합체는 주로 선형의 판재에 사용되는 것으로 휨 저항력을 높이기 위하여 사용한다. 따라서, 인장성, 시멘트 수화물과의 결합력, 내알칼리성 등이 요구된다. 최근 불연성능 기준이 강화되어 고온 가열 시 불꽃 발생을 최소화해야 하는 기능이 추가되었다. 따라서 유기 섬유의 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 보강 섬유로 사용하는 폴리프로필렌 섬유를 내열성이 우수한 마 섬유로 대체하여 사용하는 연구를 수행하였다. 마 섬유는 내열성이 우수하고 시멘트와의 친화력이 좋으며 알칼리 저항력 또한 우수하다. 기존의 배합에서 사용하는 폴리프로필렌 섬유의 부피 총량을 기준으로 마 섬유를 대체하여 사용하여 불연성능을 비교 평가하였으며, 휨강도 등 기본 물리적 특성 시험을 진행하였다. 길이 7 mm의 마 섬유를 질량비 2 %, 3 %를 사용하여 불연 및 물리적 특성 시험을 수행한 결과 불꽃의 잔존 시간은 전혀 없는 것으로 나타났으며, 휨강도는 기존 폴리프로필렌 섬유의 95 % 수준까지 확보가 가능한 것으로 확인되었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.91-105
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• 2016

One of the most commonly used techniques to strengthen steel reinforced concrete structures is the application of externally bonded patches in the form of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) or recently, textile reinforced cements (TRC). These external patches undertake the tensile stress of bending constraining concrete cracking. Development of full-field inspection methodologies for fracture monitoring are important since the reinforcing layers are not transparent, hindering visual observation of the material condition underneath. In the present study acoustic emission (AE) and digital image correlation (DIC) are applied during four-point bending tests of large beams to follow the damage accumulation. AE helps to determine the onset of fracture as well as the different damage mechanisms through the registered shifts in AE rate, location of active sources and change in waveform parameters. The effect of wave propagation distance, which in large components and in-situ can well mask the original information as emitted by the fracture incidents is also discussed. Simultaneously, crucial information is supplied by DIC concerning the moments of stress release of the patches due to debonding, benchmarking the trends monitored by AE. From the point of view of mechanics, conclusions on the reinforcing contribution of the different repair methodologies are also drawn.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권2호
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• pp.109-116
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• 2022

Tire codes are made of materials such as hemp, cotton, rayon, nylon, steel, polyester, glass, and aramid are fiber reinforcement materials that go inside rubber to increase durability, driveability, and stability of vehicle tires. The reinforcement of the tire cord may construct a composite material using tires such as automobiles, trucks, aircraft, bicycles, and fibrous materials such as electric belts and hoses as reinforcement materials. Therefore, it is essential to ensure that the adhesive force between the rubber and the reinforced fiber exhibits the desired physical properties in the rubber composite material made of a rubber matrix with reinforced fibers. This study is a study on the heat treatment conditions for improving the adhesion strength of the tire cord and the reinforced fiber for tires. The core technology of the drying process is a uniform drying technology, which has a great influence on the quality of the reinforcement. Therefore, the uniform airflow distribution is determined by the geometry and operating conditions of the dryer. Therefore, this study carried out a numerical analysis of the shape of a drying nozzle for improving the performance of hot air drying in a dryer used for drying the coated reinforced fibers. In addition, the flow characteristics were examined through numerical analysis of the study on the change in the shape of the chamber affecting drying.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.67-70
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• 2000

Mechanical properties of (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al hybrid composites fabricated by the reaction squeeze casting were compared with those of (15%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$)/Al composites. Intermetallic compound formed by reaction between molten aluminum and reinforcing powder was uniformly distributed in the Al matrix. These intermetallic compounds were identified as $Al_3$NI using EDS and X-ray diffraction analysis. Microhardness and flexural strength of hybrid composites were higher than that of (15%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$)/Al Composite. In-Situ fracture tests were Conducted on (15%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$)/Al Composites and (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al hybrid composites to identify the microfracture process. It was identified from the in-situ fracture test of (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al composites, microcracks were initiated mainly at the short fiber / matrix interfaces. As the loading was continued, the crack propagated mainly along the separated interfacial regions and the well developed shear bands. It was identified from the in-situ fracture test of (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al hybrid composites, microcracks were initiated mainly by the short fiber/matrix interfacial debonding. The crack proceeded mainly through the intermetallic compound clusters

• 콘크리트학회지
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• 제13권5호
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• pp.77-81
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• 2001

부식 열화는 교량 기술자들에게 있어서 지속적인 도전을 요구하는 문제가 되어왔는데, 스텔스 항공기를 개발하게 한 새로운 재료 기술은 교량의 부식을 해결할 수 있게 하였다. 즉, 경량의 고강도 재료로 높은 피로 저항성을 갖고 있고, 부식에 강한 복합체는 교량의 재료로서 아주 바람직한 성질을 갖고 있다 섬유 보강 폴리머(FRP) 복합재료를 교량의 건설에 이용하려는 프로젝트는 1998년 현재 80 여 개가 넘게 진행되고 있는데, 이 중 미국 내에서 31개의 프로젝트가 수행되고 있다. 이 글은 미국 내에서 FRP복합체를 교량 공학 분야에 적용하려는 초기의 성공적인 시도들에 관한 내용으로 복합체의 장점, 특성, 교량 적용시 고려 사항, 그리고 향후 복합재료에 관한 기술을 토목 구조물에 적용하는데 필요한 소요 기술 등에 관하여 정리한 것이다. 이 새로운 재료는 신설 구조물의 건설과 기존 교량의 보수 및 보강에 모두 적용할 수 있으며, FRP복합체 기술을 토목 구조물과 기반 시설물 건설 분야에 적용하는 것은 지금까지 성공적인 결과를 보여 주고 있다 미국연방도로국(FHWA, Federal Highway Administration)은 이 기술을 미국 내 교통 기반 시설물인 신규 교량의 건설은 물론 기즌 교량의 보수 및 보강에 활용하는 방안에 대하여 관심을 갖고 있다.